JP7153376B2 - 既設杭引抜き装置及び既設杭引抜き工法 - Google Patents
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Description
チャッキング工法に用いる既設杭引抜き装置は、例えば、特開2000-154541号公報に開示されている。その既設杭引抜き装置を用いた既設杭の引抜き方法は、既設杭を囲む円筒状のケーシングを打込機によって回転駆動して掘削刃で掘削しつつ、水あるいはベントナイトなどの泥土化剤をケーシングの下端に送り、ケーシングの下端の内外周辺の土砂を泥土化して摩擦抵抗を低減させる。ケーシングの下端が既設杭の下端よりも下方に位置する深さまでケーシングを挿入し、チャック爪をケーシングの内側に向けて突出させる。この状態でケーシングに引上げ力を加えて既設杭の最下端部にチャック爪を当接させ、チャック爪により既設杭を支持して持ち上げ力を加える。更にケーシングを引上げてこのケーシング内の既設杭及び土砂と共に引抜くという引抜き方法である。
また、引抜いた後は、地中に縦孔が出来てしまうので、人が落下するなどの危険が生じるという問題があった。
これらの問題の発生を防止するために、従来は既設杭を引抜きながら充填剤を注入する必要があり、装置が複雑で高価になり、充填剤のコストがかかるという問題があった。
このような背景から、杭を引き抜きながら、同時に土砂を空隙に埋戻して締め固めして行く装置及び工法が望まれている。
(1)本発明の既設杭引抜き装置は、ケーシングを回転させて既設杭の周囲の地中に挿入し、チャック爪を前記既設杭に当接させて前記既設杭を引抜く既設杭引抜き装置であって、前記ケーシングが、軸垂直断面が多角形であり、軸垂直断面の内接円の径が既設杭の最大外径より大きく構成され、前記チャック爪が、前記ケーシングにおいて前記既設杭の最大外径の内側に突出した位置と外側に退避した位置との間で動作するように設けられている。
(2)上記(1)において、前記ケーシングの外周面に所定の傾斜をもって取付けられた複数の羽根を備え、前記複数の羽根が前記ケーシングの前記外周面に連続する仮想的な螺旋翼を形成するように配置されている。
(3)上記(1)又は(2)において、前記チャック爪が、前記ケーシングの下端において対向して設けられた2つの軸支部により支持され、2つの前記軸支部を結ぶ軸線を中心として前記既設杭の最大外径の内側に突出した位置と外側に退避した位置との間で動作する。
(4)本発明の既設杭引抜き工法は、上記(1)から(3)のいずれかに記載の既設杭引抜き装置を用いた既設杭引抜き工法であって、前記ケーシングを前記既設杭の下端部より下側まで挿入する挿入工程と、前記チャック爪を前記既設杭の下端部に当接させる支持工程と、を含む。
(5)上記(4)において、前記ケーシングを前記既設杭の下端部を前記チャック爪で支持した状態で引抜く引抜き工程を含み、前記挿入工程は、前記地中に掘削孔を掘削しながら前記ケーシングを前記既設杭の下端部より下側まで挿入する工程を含み、前記引抜き工程は、前記ケーシングと前記掘削孔の隙間に土砂を補充する工程を含む。
なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号又は符号を付している。
図2において、2点鎖線で示すチャック爪20は、既設杭2の最大外径の内側に突出した位置にある状態を示している。チャック爪20がケーシング10の軸垂直断面の中心を挟んで対向する位置に2つ設けられており、既設杭2の下側に回動した状態で、クレーン等の重機で既設杭引抜き装置1を上方に持ち上げると、チャック爪20が既設杭2の下端部2aに当接して支持する状態となり、更に上方に持ち上げるとケーシング10の中に既設杭2を内包した状態で引き上げることができる。なお、既設杭2を引き上げる際に、既設杭2の下端ではなく中間位置の外周面にチャック爪20を当接させて、既設杭2を把持して引き上げるようにしてもよい。
油圧センサーによる検出の他、例えば、更に単純な方法として、ロッド22の上方の適切な箇所に蛍光塗料等でマーキング22aを付しておき、そのマーキング22aが視認できるようにケーシング10の適切な箇所に覗き開口13を設け、覗き開口13からマーキング22aを確認することで、ロッド22の移動量を確認する手段としてもよい。
このように、既設杭2全体をケーシング10で包み込んで引き上げるので、中折れ、破損、ジョイント不接合などが生じた既設杭2も確実に撤去することができる。
そして、更に、ケーシング10を既設杭2の下端部2aをチャック爪20で支持した状態で引抜く引抜き工程を含み、挿入工程は、地中に掘削孔Hを掘削しながらケーシング10を既設杭2の下端部2aより下側まで挿入する工程を含み、引抜き工程は、ケーシング10と掘削孔Hの隙間に土砂を補充する工程を含むものである。
ここでいう土砂は、土と砂の混合したもの、土だけのもの、砂だけのもの、砂利、石が混合したもの等、広く土壌を形成する材料(土壌形成材料)を含むものである。
また、チャック爪20が開く量は調整可能であり、既設杭2の大きさ等に応じて図3Aと図3Bに示す位置の間で適宜設定される。
図4Cに示すように、ケーシング10が正回転して土中に侵入していく際には、羽根40が土砂の圧力を受けて上方向に折り畳まれている。このようにすることで、ケーシング10を地中に挿入する際に羽根40が抵抗になりにくくなり、また、羽根40の損傷を防止することができる。
なお、図4Bで示す羽根41を羽根40と同様に、上方向に折畳み可能に設けてもよい。
図6Aは、本発明の実施形態に係るチャック爪20の変形例であるチャック爪30が退避した状態を示す概念図であり、図6Bは、突出した状態を示す概念図である。
また、チャック爪30が開く量は調整可能であり、既設杭2の大きさ等に応じて適宜設定される。
図8は、本発明の実施形態に係る延長ケーシング52の連結の例を示す図である。
図9は、本発明の実施形態に係るロッド連結部58の例を示す図である。
例えば、特に非常に深い位置まで埋設されている既設杭2に対応したケーシング10の場合、このケーシング10を浅い深さに埋設された既設杭2に使用した場合、クレーン等で非常に高い位置までケーシング10を吊り上げる必要があり不適である。一方で、既設杭2の埋設されている深さに応じて、多くの長さのケーシング10を保有するのは多くの費用が必要となり、大きな保管場所の確保も必要になる。
また、ロッド22が、延長ロッド57を有しており、上部ロッド55と下部ロッド56が、この延長ロッド57を介して連結されている。
また、スプライスプレート53は、2面に設けてもよく、更に多くの面に設けてもよい。ケーシング10の軸断面形状や大きさ等に応じて、適宜決定される。
また、連結軸59を先端に雄ねじを有するシャフトとし、貫通孔が設けられた雄雌の端部に挿入して、ロッド連結部58の外側でナットによって固定するようにしてもよい。あるいは、雌の端部の片側に雌ねじが設けられており、連結軸59である上記シャフトを螺合するようにしてもよい。
延長ケーシング52、延長ロッド57は、これを含まない構成、1つずつ含む構成及び2つ以上の複数個含む構成等、適宜選択することができる。また、ケーシング10を地中に挿入する際及び地上に引抜く際に、延長ケーシング52、延長ロッド57を途中で取り付けたり、取り外したりして作業を行うことができる。
このようにすることによって、様々な深さに埋設されている既設杭2に容易に対応することができる。
仮に、掘削した周辺の地盤が緩く、多角形のケーシング10の周囲に土砂等が密着して真空となってしまう状況が発生した場合には、既設杭2を引き抜く際にできた空間に送水したり、土砂や廃土などを送り込んだりする、という手段を用いてもよい。
更に、充填剤を注入する必要がないため装置が単純で廉価になり、また、充填剤のコストがかからないため、コスト面でも優れている。
2 既設杭
2a 下端部
5 スイベルジョイント
6 スイベルジョイント取付部
7 油圧装置
10 ケーシング
10a 内接円
11 フランジ
12 掘削爪
13 覗き開口
14 ガイド
16 チャック爪支持部
20 チャック爪
22 ロッド
22a マーキング
23 第1ロッド
24 第2ロッド
26 第1軸支部
27 第2軸支部
28 第3軸支部
30 チャック爪
33 第1ロッド
34 第2ロッド
36 第1軸支部
37 第2軸支部
38 第3軸支部
40 羽根
41 羽根
43 仮想的な螺旋翼
45 フィン
50 上部ケーシング
51 下部ケーシング
52 延長ケーシング
53 スプライスプレート
54 ボルト
55 上部ロッド
56 下部ロッド
57 延長ロッド
58 ロッド連結部
59 連結軸
G 地面
H 掘削孔
Claims (5)
- ケーシングを回転させて既設杭の周囲の地中に挿入し、チャック爪を前記既設杭に当接させて前記既設杭を引抜く既設杭引抜き装置であって、
前記ケーシングが、軸垂直断面が多角形であり、軸垂直断面の内接円の径が既設杭の最大外径より大きく構成され、
前記チャック爪が、前記ケーシングにおいて前記既設杭の最大外径の内側に突出した位置と外側に退避した位置との間で動作するように設けられていることを特徴とする、既設杭引抜き装置。 - 前記ケーシングの外周面に所定の傾斜をもって取付けられた複数の羽根を備え、
前記複数の羽根が前記ケーシングの前記外周面に連続する仮想的な螺旋翼を形成するように配置されていることを特徴とする、
請求項1に記載の既設杭引抜き装置。 - 前記チャック爪が、前記ケーシングの下端において対向して設けられた2つの軸支部により支持され、2つの前記軸支部を結ぶ軸線を中心として前記既設杭の最大外径の内側に突出した位置と外側に退避した位置との間で動作することを特徴とする、
請求項1又は請求項2に記載の既設杭引抜き装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の既設杭引抜き装置を用いた既設杭引抜き工法であって、
前記ケーシングを前記既設杭の下端部より下側まで挿入する挿入工程と、
前記チャック爪を前記既設杭の下端部に当接させる支持工程と、を含むことを特徴とする、既設杭引抜き工法。 - 前記ケーシングを前記既設杭の下端部を前記チャック爪で支持した状態で引抜く引抜き工程を含み、
前記挿入工程は、前記地中に掘削孔を掘削しながら前記ケーシングを前記既設杭の下端部より下側まで挿入する工程を含み、
前記引抜き工程は、前記ケーシングと前記掘削孔の隙間に土砂を補充する工程を含むことを特徴とする、請求項4に記載の既設杭引抜き工法。
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